奧氏體不銹鋼(gang)在物理性能、化學成分等方面與結構鋼存在較大差異,因而奧氏體不銹鋼焊接工藝有其特點。
1. 焊接方法(fa)及規(gui)范選擇
奧氏體不銹鋼可用鎢極氬弧焊(han)(TIG)、熔(rong)化極氬(ya)弧焊(MIG)、等離子弧焊(han)(PAW)及埋弧焊(SAW)等方法進行焊接。
奧氏體不銹鋼(gang)焊(han)接(jie),因為其(qi)熔(rong)點(dian)低(di)(di)、熱(re)(re)導率(lv)小、電阻系數大(da),焊(han)接(jie)時(shi)母材和焊(han)接(jie)材料(liao)都容易被加熱(re)(re)、熔(rong)化(hua),所以使用的焊(han)接(jie)電流(liu)比(bi)較小,只是普通碳(tan)(tan)鋼(gang)的80%左右。同時(shi)應采用窄焊(han)縫、窄焊(han)道,減少高溫停留時(shi)間,防止碳(tan)(tan)化(hua)物析出影響耐腐蝕性,減少焊(han)縫收縮應力(li),降低(di)(di)熱(re)(re)裂紋敏(min)感(gan)性。
2. 奧氏(shi)體不銹鋼焊接(jie)材料的選擇(ze)
奧(ao)氏體不銹鋼品種多,使用環境復雜多變,焊(han)接(jie)材(cai)料的(de)選(xuan)(xuan)(xuan)擇是一項(xiang)謹(jin)慎而又重要(yao)的(de)工作(zuo)。奧(ao)氏體不銹鋼選(xuan)(xuan)(xuan)擇焊(han)接(jie)材(cai)料的(de)主(zhu)要(yao)依據是:根據母材(cai)的(de)主(zhu)要(yao)化學成(cheng)分選(xuan)(xuan)(xuan)擇焊(han)材(cai)。
①. 填充金屬如焊(han)(han)(han)條、焊(han)(han)(han)絲等,應根(gen)據被焊(han)(han)(han)材料的(de)品(pin)種、規格(ge)及(ji)配合(he)的(de)不(bu)同焊(han)(han)(han)接工藝來選用。表6-3列(lie)出在采用鎢極氬弧焊(han)(han)(han)、熔(rong)化極氬弧焊(han)(han)(han)、等離子弧焊(han)(han)(han)及(ji)埋弧焊(han)(han)(han)時(shi),常用的(de)奧(ao)氏體(ti)不(bu)銹鋼焊(han)(han)(han)絲型號。
②. 焊(han)(han)材的(de)(de)成分,特別是焊(han)(han)接(jie)材料(liao)中的(de)(de)Cr、Ni合金元素要高(gao)于(yu)母材,例如18-8焊(han)(han)接(jie)采用19-9焊(han)(han)接(jie)材料(liao)等。
③. 在可能的(de)條件下,應采用(yong)含有(you)少量(4%~12%)鐵(tie)素體(ti)的(de)焊接材料,保證焊縫良(liang)好的(de)抗裂性能。
④. 焊(han)縫(feng)中不允許或不可能存在鐵素體(ti)相時(shi),焊(han)材(cai)應選用含Mo、Mn等合(he)金元(yuan)素的焊(han)接材(cai)料。
⑤. 焊材的C、S、P、Si、Nb應盡可能低,特別是C、S、P等元素。Nb在(zai)純奧氏(shi)體焊縫中(zhong)會(hui)引起凝(ning)固裂紋,但焊縫中(zhong)有(you)少量鐵素體,可以(yi)有(you)效地避免。
⑥. 焊(han)后需(xu)要進行(xing)穩定(ding)化(hua)或(huo)消除應力處(chu)理的(de)焊(han)接結(jie)構,通常選用含Nb的(de)焊(han)接材料(liao)。如(ru)06Cr18Ni10Nb、06Cr18Nil2Mo2Nb等。常用藥芯焊(han)絲(si)型號及化(hua)學成(cheng)分(%),見表(biao)6-4。

藥芯焊絲用保(bao)護氣體(ti),見表6-5。
埋弧焊(han)(han)(han)常于奧(ao)氏(shi)體不銹鋼中厚板的(de)焊(han)(han)(han)接(jie),有時也可(ke)用于薄板焊(han)(han)(han)接(jie)。在埋弧焊(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)接(jie)過程中,Cr、Ni元素的(de)燒損可(ke)通(tong)過焊(han)(han)(han)劑和(he)(he)焊(han)(han)(han)絲(si)中合(he)金元素的(de)過渡得到(dao)補充。由于埋弧焊(han)(han)(han)的(de)熔深大,應注(zhu)意防止焊(han)(han)(han)縫中心(xin)區熱裂紋的(de)產(chan)生和(he)(he)熱影響區耐腐蝕性的(de)降(jiang)低。
奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼熱(re)裂(lie)敏(min)感性(xing)(xing)大(da)(da)(da),這(zhe)就要求焊(han)(han)(han)縫金(jin)屬(shu)成(cheng)分大(da)(da)(da)致與母(mu)材(cai)成(cheng)分匹配,同時應(ying)(ying)(ying)控制(zhi)焊(han)(han)(han)縫中(zhong)(zhong)鐵素體(ti)(ti)的(de)含量(liang)。對長期在高溫下工作(zuo)的(de)焊(han)(han)(han)件,焊(han)(han)(han)縫中(zhong)(zhong)鐵素體(ti)(ti)含量(liang)應(ying)(ying)(ying)不大(da)(da)(da)于5%.大(da)(da)(da)多數奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼可采(cai)用(yong)埋弧焊(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)接(jie),焊(han)(han)(han)絲應(ying)(ying)(ying)選(xuan)(xuan)用(yong)低(di)Si、低(di)S、低(di)P,成(cheng)分與母(mu)材(cai)相近的(de)焊(han)(han)(han)絲。對Cr、Ni含量(liang)大(da)(da)(da)于20%的(de)奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼,為提高其抗(kang)裂(lie)性(xing)(xing)能,可選(xuan)(xuan)用(yong)高Mn(6%~8%)焊(han)(han)(han)絲,焊(han)(han)(han)劑(ji)應(ying)(ying)(ying)選(xuan)(xuan)用(yong)堿性(xing)(xing)或(huo)中(zhong)(zhong)性(xing)(xing)焊(han)(han)(han)劑(ji),以防止向焊(han)(han)(han)縫中(zhong)(zhong)增Si。奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼專用(yong)焊(han)(han)(han)劑(ji)增Si極少(shao),還(huan)可以向焊(han)(han)(han)縫過渡合金(jin),補(bu)償(chang)合金(jin)元素的(de)燒損,可以滿(man)足焊(han)(han)(han)縫性(xing)(xing)能和化學(xue)成(cheng)分的(de)要求。奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼埋弧焊(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)接(jie)時,應(ying)(ying)(ying)注意選(xuan)(xuan)擇較(jiao)細的(de)焊(han)(han)(han)絲和較(jiao)小(xiao)的(de)焊(han)(han)(han)接(jie)線(xian)能量(liang)。
3. 焊(han)接奧氏體不銹鋼時的注意要點
①. 打磨(mo)所(suo)使用(yong)的砂輪(lun)片(pian)只能專用(yong)于打磨(mo)不銹(xiu)鋼;所(suo)用(yong)的鋼絲刷(shua)及清除焊渣的工具一律皆由(you)不銹(xiu)鋼制成(cheng);不銹(xiu)鋼件表面(mian)不允許暴露在火(huo)焰加工處,否(fou)則(ze)將損(sun)壞(huai)不銹(xiu)鋼的耐腐(fu)蝕性。
②. 焊(han)(han)接(jie)操作(zuo)時,應用(yong)短弧。在用(yong)氣(qi)體(ti)保(bao)(bao)護焊(han)(han)時,惰(duo)性氣(qi)體(ti)保(bao)(bao)護必須良好。當用(yong)實芯焊(han)(han)絲作(zuo)為熔(rong)化(hua)極(ji)焊(han)(han)接(jie)不銹鋼時,保(bao)(bao)護氣(qi)體(ti)不宜用(yong)含CO2的(de)混合(he)氣(qi);而藥芯焊(han)(han)絲由于(yu)有(you)渣保(bao)(bao)護,不會因(yin)CO2氣(qi)而增加(jia)焊(han)(han)縫的(de)含碳量。
③. 一般不預熱,只有特別厚的構件在焊接前才預熱100~150℃.
④. 在焊接中,層間溫度應嚴格控(kong)制(≤150℃).
⑤. 應盡可能用較小的線能量(liang)進行焊接。
⑥. 反面成(cheng)型的氣(qi)體保護焊(han),焊(han)根側必(bi)須用還性氣(qi)體或純氬保護。
⑦. 考慮到確(que)保(bao)焊縫(feng)中經(jing)計(ji)算后預(yu)先確(que)定的(de)鐵素體(ti)含量(liang),應當用鐵素體(ti)測(ce)(ce)定儀(yi)復測(ce)(ce)焊縫(feng)中的(de)實際鐵素體(ti)含量(liang)。一般母材的(de)熔化量(liang)應控制在整(zheng)個焊縫(feng)斷面(mian)面(mian)積的(de)35%以下。
⑧. 對(dui)于加入(ru)穩定劑以(yi)穩定碳的奧氏體不銹鋼,建(jian)議用超低碳不含穩定劑的填充(chong)材(cai)料(liao),反之亦(yi)然,以(yi)防止晶間腐蝕。
⑨. 由于奧氏體不(bu)銹鋼受熱變形(xing)大,應(ying)加強焊件夾緊與定(ding)位焊。
⑩. 不允許在工(gong)件坡(po)口處(chu)有電弧(hu)擦傷(shang)母材的痕跡。
?. 為(wei)確保焊(han)接(jie)接(jie)頭(tou)的(de)耐腐蝕(shi)性,其(qi)表面應呈光(guang)亮狀;殘(can)渣、焊(han)縫(feng)的(de)顏色等皆應去(qu)除,去(qu)除的(de)辦法是砂輪打(da)磨、酸(suan)洗(xi)(xi)、噴丸、刷洗(xi)(xi)或拋光(guang)。因為(wei)表面愈(yu)平整光(guang)滑,其(qi)耐蝕(shi)性就(jiu)愈(yu)高。表面酸(suan)洗(xi)(xi)可用(yong)相(xiang)應酸(suan)洗(xi)(xi)液或酸(suan)洗(xi)(xi)膏(gao),在其(qi)規定的(de)時(shi)間內完(wan)成酸(suan)洗(xi)(xi),再用(yong)清潔水加(jia)以沖洗(xi)(xi)。在去(qu)除焊(han)后的(de)顏色時(shi),最(zui)好的(de)辦法是用(yong)石英砂進(jin)行噴丸處(chu)理。
?. 修復焊前,修焊處(chu)(chu)表面(mian)也應酸(suan)洗。酸(suan)洗之后應對表面(mian)進行鈍化處(chu)(chu)理,然后用(yong)清水沖洗干(gan)凈(jing),方(fang)可進行修復焊接。
?. 噴丸(wan)(wan)處(chu)理(li)時只允(yun)許用石英砂或(huo)不銹(xiu)鋼丸(wan)(wan)粒(li)。經噴丸(wan)(wan)處(chu)理(li)后的表面(mian)有金(jin)屬光澤,但表面(mian)過于粗糙(cao)者,應(ying)再做酸(suan)洗、鈍(dun)化處(chu)理(li)。
?. 在焊接(jie)中,為加(jia)快焊縫冷卻速度(du),推薦(jian)采(cai)用起淬冷作用的銅(tong)墊塊。
奧氏體不(bu)銹鋼埋(mai)弧(hu)焊(han)焊(han)絲及焊(han)劑選(xuan)用(yong),見表6-3。


